Spiess: Die Deutsche Atlantische Expedition auf d. Vermessungs- u. Forschungsschiff „Meteor“. 81
C. Die chemischen Untersuchungen,
1. Aufgabenstellung.
In engem Zusammenhang mit den Lebens- und Produktionsbedingungen der
Lebewesen im Meere steht die räumliche Verteilung der chemischen Eigenschaften
des Wassers, Außer dem Sauerstoff, der von dem Oberflächenwasser absorbiert wird
und bei dessen Absinken den Tiefen Leben spendet, sind es die der Ernährung
der Organismen dienenden Stoffe, die Stickstoffverbindungen und die Phosphor-
säure, dann aber die im Kreislauf des Lebens so wichtige Kohlensäure, die in
ihren Beziehungen zur Verteilung des Planktons vom Chemiker an Bord unter-
sucht werden. Aber auch für die Erkenntnis des Zirkulationsproblems ist unter
Umständen der Sauerstoffgehalt ein wichtiges Hilfsmittel durch Bestätigung und
Ergänzung der Ergebnisse der Salzgehalts- und Temperaturmessungen, wo diese
an der Grenze ihrer Leistungsfähigkeit angelangt sind. Des weiteren stehen
die Messungen der Wasserstoffionenkonzentration in Beziehung zu der Plankton-
untersuchung, dann aber gestatten sie auch durch sofortige Analyse der herauf-
geholten Wasserschöpfproben eine Kontrolle darüber, ob die Wasserschöpfer in
den richtigen Tiefen geschlossen haben, da sich die Wasserstoffionenkonzentration
für ein begrenztes Gebiet mit zunehmender Tiefe nach einer ganz bestimmten
Gesetzmäßigkeit ändert. Im Zusammenhang mit den geologischen Untersuchungen
steht ferner die chemische Untersuchung des Kohlensäuregleichgewichts im Meer-
wasser, welches von Bedeutung ist für die Kalkauflösung und -ablagerung. Das
Kohlensäuregleichgewicht wird durch den Kohlensäuredruck und die Wasserstoff-
ijonenkonzentration sicher und schnell bestimmt,
2, Die Arbeitsmethoden und die vorläufigen Ergebnisse,
Die Sauerstoffanalysen werden so angelegt, daß mit einem dichten Netz von
Sauerstoffgehaltswerten die Konstruktion von Quer- und Längsschnitten möglich
ist. Auf tiefen Stationen werden 20 Tiefenproben in folgender Anordnung unter-
sucht: 0, 50, 100, 200, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2250,
2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000 m und Grundwasser. Bei Stationen, wo starke
Differenzen und Sprungschichten zu erwarten sind, werden noch die Tiefen 150,
250, 300, 500, 700, 900 und 1100 m dazugenommen. Auf diese Weise wurden
auf Profil XI 340, auf Profil II 507, auf Profil III 374 und auf Profil IV
362 Sauerstoffanalysen ausgeführt und in vier Querschnitten verarbeitet, Die
Sauerstoffanalysen werden nach der Methode von Winkler ausgeführt.
Für die Bestimmung der Wasserstoffionenkonzentration kommen zwei
Methoden in Frage: Die bisher angewandte kolorimetrische Methode von
Sörensen und Palitzsch und die noch auf den Profilen mit besserem Wetter
zu erprobende elektrometrische Messung mit Hilfe der Chinhydron-Elektrode
von Biilmann. Die erstere ist in wenigen Minuten auszuführen und gestattet
die vorerwähnte sofortige Kontrolle des richtigen Schließens der Wasserschöpfer.,
Auf Stationen von großer Tiefe, 5000 bis 6000 m, entfallen auf die verschiedenen
Tiefenstufen 27 Analysen, entsprechend den drei ozeanographischen Serien. Auf
Profil I wurden 360, auf Profil II 600, auf Profil III 517 und auf Profil IV
403 Bestimmungen vorgenommen.
Die Kohlensäuredruckanalyse wird mit dem von A, Krogh beschriebenen
Apparat ausgeführt, der hier an Bord sehr gut funktioniert. Auf jeder Station
werden im allgemeinen sechs bis acht Bestimmungen gemacht, deren Anordnung
je nach den zu erwartenden Verhältnissen möglichst charakteristische Schichten
erfassen soll.
Ferner werden gelegentlich in verschiedenen Tiefen Alkalinitätsbestimmungen
nach der Methode von Kjeldahl in der von Ruppin angegebenen Form aus-
geführt, um die Beziehungen zwischen Salzgehalt und der an Kohlensäure ge-
bundenen Basenmenge, der Alkalinität, zu prüfen. Für die Bestimmung der sehr
geringen Phosphorsäuremengen hat sich eine von E, G. Moberg geschaffene
kolorimetrische Methode sehr bewährt. Auf jeder Station werden im allgemeinen
Proben aus folgenden Tiefen untersucht: 0, 50, 100, 300, 500, 700, 1000, 1500,
